Stage encadré en sciences de la vie pour les lycéens de la région Poitou-Charentes «Lycée, recherche & métiers scientifiques»

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1 Du lycée à l'université Stage encadré en sciences de la vie pour les lycéens de la région Poitou-Charentes «Lycée, recherche & métiers scientifiques» Le stage «Lycée, recherche & métiers scientifiques» en quelques mots En collaboration avec différents partenaires, l'association propose depuis 2011 des stages développés pour les lycéens de première scientifique de la région Poitou-Charentes. Les stages se déroulent pendant 3 jours. Ils permettent aux lycéens accompagnés de leur enseignant de : travailler en laboratoire sur un projet scientifique s'intégrant dans leur programme scolaire aller à la rencontre du monde de la recherche découvrir les formations et les métiers scientifiques à l Espace des Métiers sur le site de la Faculté des Sciences de l'université de Poitiers. L'école de l'adn en Poitou-Charentes en quelques mots L'école de l'adn est un espace d'initiation, d'information et de débat sur les sciences de la vie. Hébergée à Poitiers au sein de l'espace Mendès France (EMF), l'association propose des ateliers scientifiques et techniques à un public citoyen, scolaire et professionnel ; elle s'investit également dans des actions autres telles que journées d'étude, animations, conférences, carrefour-métiers, fête de la science... Depuis sa création, près de personnes ont participé aux activités de l'école, dont 60% de collégiens et lycéens. Les actions sont menées en partenariat avec le réseau de l'école de l'adn de Nîmes, créatrice du concept. Les thématiques En collaboration avec trois enseignants-chercheurs de l université de Poitiers, l Ecole de l ADN propose trois thématiques directement en relation avec le programme de première scientifique pour la rentrée 2012 : Mucoviscidose et diagnostics moléculaires Bactéries et résistance aux antibiotiques Lipotoxicité et diabète de type 2. D autres thématiques seront développées pour le premier semestre 2013.

2 Les Thématiques proposées «Mucoviscidose et diagnostics moléculaires» 1 et 2 octobre 2012 Projet scientifique La mucoviscidose est une des maladies génétiques les plus fréquentes en Europe. Il s agit d une maladie héréditaire récessive autosomique qui atteint un nouveau-né sur Les manifestations cliniques sévères de la maladie sont essentiellement pulmonaires et pancréatiques. Elle est due à l absence ou à la déficience fonctionnelle d un canal chlore, CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator) situé dans les membranes (coté apical) des cellules tapissant les épithéliums. Ces canaux permettent l équilibre ionique entre ces épithéliums et le milieu extérieur. Au début des années 2000, un test simple a été instauré pour le dépistage de la mucoviscidose chez tous les nouveau-nés. Si ce test se révèle positif, il implique une étude par la génétique moléculaire. Les 30 mutations les plus fréquemment observées sont alors recherchées ; en absence de résultat positif concernant ces mutations, d autres investigations moléculaires peuvent être menées. En effet, plusieurs centaines de mutations, dont certaines très rares, ont été identifiées à ce jour. Dans le cadre de ce projet, nous proposerons aux élèves de travailler à partir d un arbre généalogique afin de caractériser par différentes approches moléculaires les mutations présentes au sein d une famille (technique de PCR et séquençage). Laboratoire de recherche partenaire Institut de Physiologie et de Biologie Cellulaires Pôle Biologie Santé, Université de Poitiers 1, rue Georges Bonnet, BP 633, Poitiers Cedex Enseignement-chercheur référent Vincent Thoreau, Maître de Conférences en Biologie Cellulaire. V. Thoreau est Maître de Conférences à l Université de Poitiers depuis l année Il enseigne la Biologie Cellulaire et la Biologie Végétale à la Faculté de Pharmacie. Il a obtenu sa thèse de l Université Paris 7 en 1999, puis il a été chercheur contractuel à l Université et au CHU de Poitiers. Ses travaux de recherche portent sur la protéine CFTR, dont les anomalies sont responsables de la mucoviscidose, une des maladies génétiques graves les plus fréquentes dans les populations d origine européenne. Ces études ont pour but de comprendre les mécanismes régulant le transport dans la cellule de la protéine CFTR, sous forme normale ou mutée. Points d'entrée dans le programme de première S Thème 1 A : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique Reproduction conforme de la cellule et réplication de l ADN Thème 3 B : Variation génétique et santé Patrimoine génétique et maladie. Mots clés Mucoviscidose, gène et protéine CFTR, mutation, maladie héréditaire, diagnostic moléculaire, canal chlore, PCR, séquençage.

3 «Bactéries et résistance aux antibiotiques» 12 et 13 novembre 2012 Projet scientifique Dès le début de l utilisation des antibiotiques, des bactéries résistantes sont apparues. La généralisation de l antibiothérapie a conduit à une sélection amplifiée de souches bactériennes responsables d infections et contre lesquelles nous luttons avec de plus en plus de difficultés. Trois patients souffrants de trois infections bactériennes différentes sont arrivés au CHU de Poitiers. Les élèves ont en charge de réaliser le diagnostic et l antibiothérapie. Nous proposerons, dans un premier temps, aux élèves d identifier les deux grands groupes de bactéries par une technique d identification utilisée en premier lieu dans un laboratoire de microbiologie (coloration de Gram). Nous essaierons de comprendre les mécanismes mis en jeu dans le processus de résistance. Les élèves seront amenés ensuite à réaliser un antibiogramme et à rechercher la présence ou l absence d un gène de résistance par la technique de PCR. Laboratoire de recherche partenaire Laboratoire de Bactériologie et Hygiène CHU de Poitiers EA 4331 LITEC 2, rue de la Milétrie Poitiers Enseignant-Chercheur référent Christophe Burucoa, Professeur à la faculté de médecine et de pharmacie de l Université de Poitiers et Chef de service du laboratoire Bactériologie-Hygiène du CHU de Poitiers. C. Burucoa est enseignant-chercheur en bactériologie à la faculté de médecine et de pharmacie de Poitiers et dans plusieurs autres universités. Il cumule deux formations : une formation médicale et bactériologique ainsi qu une formation scientifique. Après 7 ans d études de médecine, il mène son internat en biologie en parallèle d une formation scientifique. Il occupe un poste d assistant hospitalo-universitaire pendant 4 ans, période au cours de laquelle il mène également des recherches lui permettant d obtenir une thèse d université. Il obtient un poste de Maître de conférences universitaire Praticien hospitalier et séjourne un an aux Etats-Unis pour réaliser un stage post-doctoral de recherche. Aujourd hui, en parallèle de ces activités d enseignant et de chef de service, C. Burucoa dirige une équipe de 12 personnes menant des recherches sur Helicobacter pylori, une bactérie à l origine d ulcères et de cancers de l estomac. Points d'entrée dans le programme de première S SVT Thème 1 A : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique Reproduction conforme de la cellule et réplication de l ADN Thème 3 B : Variation génétique et santé Variation génétique et résistance aux antibiotiques. Mots clés Bactérie, résistance, antibiotique, membrane bactérienne, acquisition de la résistance, gène de résistance, mutation, Gram, PCR, antibiogramme.

4 «Lipotoxicité et diabète» 3 et 4 décembre 2012 Projet scientifique Le lien entre obésité, diabète de type 2, hypertension artérielle et dérégulations lipidiques a été établi depuis plusieurs décennies. Des travaux récents indiquent qu'un taux plasmatique élevé d'acides gras saturés affecterait directement les cellules responsables de la synthèse d'insuline, ce qui constituerait un élément déterminant du développement des diabètes de type 2. Dans le cadre de ce stage, nous proposerons aux élèves, par la manipulation directe d'un modèle expérimental, la levure de boulangerie (Saccharomyces cerevisiae), de comprendre les mécanismes cellulaires mis en jeu dans la toxicité des lipides et de tester les propriétés de différentes huiles alimentaires. Laboratoire de recherche partenaire Institut de Physiologie et de Biologie Cellulaires Pôle Biologie Santé, Université de Poitiers 1, rue Georges Bonnet, BP 633, Poitiers Cedex Enseignant-Chercheur référent Thierry Ferreira, Maître de Conférences en Biologie cellulaire et Génétique à l'université de Poitiers. T. Ferreira est enseignant-chercheur en Biologie Cellulaire et Génétique à l Université de Poitiers depuis l année Il a auparavant réalisé sa thèse à l Université de Bordeaux 2 ( ) et séjourné deux années à l Université de Yale (Etats-Unis), comme chercheur associé ( ). Depuis 2004, sa recherche à l Université de Poitiers est centrée sur les mécanismes de la toxicité cellulaire associée aux acides gras et au cholestérol, et leur implication dans plusieurs pathologies à forte incidence dans les pays occidentaux, comme les diabètes de type 2 ou l athérosclérose. Points d'entrée dans le programme de première S Thème 1 - A : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique - L expression du patrimoine génétique Thème 3 B : Variation génétique et santé - Patrimoine génétique et maladie. Points d entrée dans le programme de première S Physique-Chimie Partie : Observer - Couleurs et Images / Thème : Matières colorées (Loi de Beer-Lambert) Mots clés Santé, alimentation, phénotype, diabète type 2, levure, acides gras, expression de gènes, mort cellulaire.

5 Programmation Quatrième trimestre 2012 : «Mucoviscidose et diagnostics moléculaires» : 1 & 2 octobre / Restitution : 23 octobre. «Bactéries et résistance aux antibiotiques» : 12 & 13 novembre / Restitution : 27 novembre. «Lipotoxicité et diabète de type 2» : 3 et 4 décembre / Restitution : 18 décembre. Premier semestre 2013 : Quatre stages sont d ores et déjà programmés de janvier à avril Les thématiques associées, nouvelles ou déjà existantes, seront communiquées au dernier trimestre Les dates retenues sont : 14 & 15 janvier / Restitution : 5 février 28 & 29 janvier / Restitution : 5 mars 11 & 12 mars / Restitution : 29 mars 25 & 26 mars / Restitution : 12 avril. Déroulement du stage Ces stages visent à rendre chaque élève acteur du projet scientifique sur lequel la classe va travailler, amenant chacun à concevoir, réaliser et interpréter des expériences qui donneront l'occasion d'un échange final avec le chercheur référent et l équipe encadrante. Objectifs opérationnels Organisation J1 ET J2 : Travailler par groupes de recherche, sur un même sujet, mais en réalisant des expérimentations différentes et complémentaires Communiquer et débattre de ses résultats avec les autres groupes de recherche, l'encadrement et les référents de la session Comprendre le fonctionnement de la recherche Découvrir les filières universitaires et les métiers associés Jour 1 Jour 2 9h30 9h 45 12h00 13h30-17h30 Présentation du stage Répartition en deux groupes Réflexion sur la thématique du projet scientifique Mise en place des parcours expérimentaux Ateliers techniques : début des expérimentations en deux groupes G1 et G2 9h-10h30 10h30-12h Restaurant Universitaire 13h30-16h30 17h Informations sur les filières et les métiers à l'espace des métiers (G1) Rencontre avec différents acteurs du monde de la recherche (G2 divisé en deux groupes) Inversion des groupes Suite et fin des expérimentations Résultats bilan Information sur la 3 ème journée Départ pour le lycée

6 Atelier Technique Les deux groupes travaillent individuellement dans deux laboratoires situés à l espace Mendès-France. Filières, formation et monde de la recherche Chaque groupe est réparti en deux sous-groupes pour effectuer la visite du laboratoire partenaire ou la rencontre avec des enseignants-chercheurs, ingénieurs de recherche, techniciens. Les élèves peuvent découvrir différents métiers en réalisant des entretiens des différentes personnes rencontrées. Préparation du troisième jour Les élèves seront amenés à présenter le travail mené à Poitiers lors d une troisième journée organisée au lycée. En effet, le travail du chercheur ne se limite pas à celui mené à la paillasse ; la communication tient une place importante dans ses activités. A l issue des deux jours passés à Poitiers, chaque élève repart avec tous les supports du stage (protocoles, résultats d expérience, photos, entretiens avec les professionnels ) sous format numérique. Avant cette troisième journée, les élèves devront pouvoir travailler en petits groupes afin de préparer cette journée d échange et de communication scientifique. J3 : Jour 3 Echanges et communication Les groupes de recherche présentent leurs résultats obtenus en J1 et J2 sous la forme d une communication scientifique en présence du chercheur référent, de l'encadrement et éventuellement d élèves d une autre classe (première ou terminal) qui souhaitent participer. Ils auront au préalable présenté le laboratoire référent et des métiers liés à la recherche à l aide de posters. Lieux du stage J1 & J2 : Le stage se déroulera sur deux sites Ecole de l'adn- Espace Mendès France, 1 place de la cathédrale Poitiers : réalisation des expérimentations Site de la Faculté des Sciences Université de Poitiers, 40 avenue de Recteur Pineau-Poitiers: connaissance des métiers scientifiques J3 : Au lycée, les élèves présenteront leurs résultats obtenus lors du projet scientifique réalisé en J1 et J2. L'encadrement Université de Poitiers Thierry Ferreira, Maître de Conférences en Biologie cellulaire et Génétique Vincent Thoreau, Maître de Conférences en Biologie cellulaire Christophe Burucoa, Professeur en Microbiologie et Chef de service au CHU de Poitiers Espace Mendès France - Espace des métiers Sciences Marie Morel, animatrice ONISEP Poitou-Charentes Céline Chamard, conseillère d orientation psychologue et rédactrice, ONISEP Ecole de l'adn en Poitou-Charentes Laurent Fillion, Docteur en physiologie et Biochimie végétale, Directeur Laurence Héchard, Docteur en génétique moléculaire, Médiatrice scientifique Emmanuelle Tiennault-Desbordes, Docteur en Biochimie et Biologie moléculaire, Médiatrice scientifique

7 En pratique Transport Déplacement Lycée-Poitiers : organisation et prise en charge par l établissement Déplacements EMF-Université : organisation et prise en charge par l école de l ADN (bus de ville) Repas Déjeuner pris en charge par l établissement ou les élèves : au Restaurant Universitaire Roche d'argent à proximité de l EMF (cf plan ci-dessus) au Restaurant Universitaire Rabelais sur le site de la Faculté des Sciences Dîner pris en charge par l établissement ou les élèves au Restaurant Universitaire Roche d Argent Prix d un repas (tarif avril 2012) : 5 par élève 6,20 par accompagnateur Hébergement pour les élèves de lycées situés hors de Poitiers L'hébergement proposé à la Maison Diocésaine se trouve à proximité de l'emf. Le foyer comprend 11 chambres à 4 lits et 2 chambres individuelles pour les accompagnateurs. Chaque chambre dispose d un coin toilette, les sanitaires et douches sont collectifs. Les draps sont fournis, les élèves doivent prévoir leurs linges de toilette. Réservation et prise en charge par l Ecole de l ADN en Poitou-Charentes de l hébergement et des petits déjeuners R.U. Pour l accès du parking bus : 36 boulevard Anatole France Hébergement Accès parking bus Fournitures Il est souhaitable que les élèves apportent une blouse pour l'expérimentation, ainsi que le matériel nécessaire pour la prise de notes et une calculatrice. Coût d une session : La participation par élève s élève à 30 euros pour les trois jours de stage. Comment participer? Si vous souhaitez faire participer votre classe à un stage : Contactez-nous au plus tôt à l accueil de l Espace Mendès France Nous établirons un accord de projet reprenant votre choix et l organisation générale du stage.

8 Partenaires du projet Le projet «Lycée, recherche et métiers scientifiques» est développé dans le cadre du programme opérationnel FEDER Poitou-Charentes Les partenaires financiers associés au projet sont : Le stage est mené en collaboration avec : Pour en savoir plus Ecole de l'adn en Poitou-Charentes 1, Place de la Cathédrale BP Poitiers cedex Tél. : / Fax : adn@emf.ccsti.eu / www. ecole-adn-poitiers.org